Калинина В.М. Безопасность жизнедеятельности. Техника безопасности. Безопасность труда

Подождите немного. Документ загружается.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ

И УПРАВЛЕНИЯ

(

образован в 1953 году)

___________________________________________________________

Кафедра охраны труда и промышленной экологии

Дистанционное

обучение

В.М. Калинина

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Раздел 2. Техника безопасности.

Безопасность труда

Учебно-практическое пособие

для студентов всех специальностей

и форм обучения

www.msta.ru

Москва – 2004

УДК 678.05

ности. Учебно-практическое пособие – М., МГУТУ, 2004

Рекомендовано Институтом информатизации образования РАО

В учебно-практическом пособии представлены основные аспекты, харак-

теризующие безопасную эксплуатацию производственного оборудования; со-

судов, аппаратов и холодильных установок, работающих под давлением; а так-

же электроустановок напряжением до 1000В.

После каждой темы даны вопросы и тесты, позволяющие контролировать

степень усвоения студентами учебного материала. Изложены методики инже-

нерных расчетов и сформулированы условия по решению практических задач в

области техники безопасности.

Пособие предназначено для студентов всех специальностей, изучающих

раздел «Техника безопасности» по дисциплине «Безопасность жизнедеятельно-

сти»

Охр. тр. – 1.22.0608 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 2701 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 2710 зчн.плн.

Охр. тр. – 1.22. 0608 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 2701 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 2710 зчн.скр.

Охр. тр. – 1.22. 2102 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 2703 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 2712 зчн.плн.

Охр. тр. – 1.22. 2102 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 2703 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 2712 зчн.скр.

Охр. тр. – 1.22. 1706 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 2704 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 2713 зчн.скр.

Охр. тр. – 1.22. 1706 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 2704 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 2713 зчн.плн.

Охр. тр. – 1.22. 0702 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 2705 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 0611 зчн.плн.

Охр. тр. – 1.22. 0702 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 2705 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 0611 зчн.скр.

Охр. тр. – 1.22. 2202 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 2707 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 0211 зчн.плн.

Охр. тр. – 1.22. 2202 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 2707 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 0211 зчн.скр.

Охр. тр. – 1.22. 3117 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 2708 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 0606 зчн.плн.

Охр. тр. – 1.22. 3117 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 2708 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 0606 зчн.скр.

Охр. тр. – 1.22. 3511 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 0204 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 0604 зчн.плн.

Охр. тр. – 1.22. 3511 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 0204 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 0604 зчн.скр.

Охр. тр. – 1.22. 3510 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 3513 зчн.плн. Охр. тр. – 1.22. 0605 зчн.плн.

Охр. тр. – 1.22. 3510 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 3513 зчн.скр. Охр. тр. – 1.22. 0605 зчн.скр.

Охр. тр. – 2.22. 2710 зчн.плн.

Охр. тр. – 2.22. 2710 зчн.скр.

Автор Калинина Валентина Михайловна

Рецензенты: к.ф.м.н. Титов В.А. МНИИ «Интеграл»

к.т.н. Кабыш А.И. МНИИ «Интеграл»

Редактор Свешникова Н. И.

109004, Москва, Земляной вал, 73

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………стр.4

1. Основы безопасной эксплуатации производственного оборудования……….4

1.1. Общие требования безопасности к конструкции производственного

оборудования………..…………………………………………………………..4

1.2. Эргономические требования к конструктивным элементам технологиче-

ского оборудования………………………………………………………….. 7

1.3. Размещение оборудования и оградительные средства защиты…………...9

1.4. Предохранительные средства защиты и их расчет………………………..11

1.5. Сигнализирующие устройства……………………………………………...14

Вопросы для самоконтроля ……………………………………………………….15

Тест по теме…………………………………………..…………………………….16

2. Безопасность эксплуатации сосудов, аппаратов и установок, работающих

под давлением…………………………………………………………………...18

2.1. Контрольно-измерительные приборы, арматура, предохранительные

устройства и их расчет……………………………………………………….18

2.2. Регистрация и техническое освидетельство оборудования, работающего

под давлением………………………………………………………………..22

2.3. Безопасность эксплуатации холодильных установок……………………..23

Вопросы для самоконтроля………………………………………………………..24

Тест по теме ……………………………………...………………………………...24

3. Электробезопасность…………………………………………………………...26

3.1. Действие электрического тока на организм человека…………………….26

3.2. Анализ опасности поражения током в зависимости от режима работы

электроустановки…….………………………………………………………29

3.3. Напряжение прикосновения………………………………………………...32

3.4. Напряжение шага……………………………………………………………34

3.5. Защитные меры в нормальном режиме работы электроустановки………35

3.6. Защитные меры в аварийном состоянии электроустановки и их

расчет………………………………………………………………………….40

3.7. Классификация производственных помещений в соответствии с

требованиями Правил устройства электроустановок……………………..52

3.8. Защита от статического электричества….…………………………………53

3.9. Пожарная безопасность в электроустановках и противопожарная

защита….……………………………………………………………………..55

Вопросы для самоконтроля………………………………………………………..61

Тест по теме………………………………………………………………………...62

Решение тренировочных заданий…………………………………………………62

Тест по дисциплине ………………………………………………………………..66

Вопросы к экзамену………………………………………………………………..69

Список рекомендуемой литературы………………………………………………71

Словарь основных понятий……………………………………………………..…72

ВВЕДЕНИЕ

Учебное пособие по своей структуре и последовательности изложения ма-

териала предназначено для получения необходимых знаний студентами безо-

пасности технологического и вспомогательного оборудования при конструиро-

вании, монтаже и эксплуатации. Особое внимание уделено вопросам безопас-

ной эксплуатации сосудов, аппаратов и холодильно-компрессорных установок,

работающих под давлением, которые представляют собой потенциальную

опасность взрыва и пожара на предприятии и могут создать аварийную ситуа-

цию для населения.

Большое значение для безопасного использования электроэнергии в произ-

водстве имеет глубокое знание законов физики и электротехники, на которых

базируются инженерно-технические мероприятия по обеспечению электро-

безопасности на предприятиях. Изложение учебного материала осуществлено

на основе этих законов.

В данной работе описан механизм действия электрического тока на орга-

низм человека, приведен анализ опасности поражения током в зависимости от

режима работы электрических сетей, представлена физическая сущность на-

пряжения прикосновения и напряжения шага. В соответствии с Международ-

ным стандартом дано описание защитных мер, используемых при нормальном

и аварийном режимах работы электроустановок.

Изложены методики инженерных расчетов коллективных средств по лик-

видации и предупреждению чрезвычайных ситуаций на предприятиях при на-

рушении техники безопасности.

После каждой темы сформулированы вопросы для самоконтроля, а также

тесты по программированному закреплению и контролю знаний раздела «Тех-

ника безопасности», который является модульной составляющей дисциплины

«Безопасность жизнедеятельности».

Учебное пособие может быть использовано для дистанционного обучения

студентов на основе электронной техники.

1. Основы безопасной эксплуатации производственного оборудования

Разработку мер безопасности производственного оборудования осуществ-

ляют на стадии проектирования основных элементов и органов его управления.

Конструктивные разработки включают в себя общие требования безопас-

ности и конкретные инженерно-технические решения по предупреждению

травматизма работающих, аварий и аварийных ситуаций на предприятиях, а

также соответствующего эргономического и эстетического выполнения.

1.1. Общие требования безопасности к конструкции производственного

оборудования

Технологическое оборудование, предназначенное для работы в комплексе

с аспирационными установками, снабжают устройством для герметического

присоединения его к воздуховодам и вентиляторам.

Аспирационные установки, входящие в комплект оборудования, должны

обеспечивать отвод пыли с производительностью, исключающей образование

взрывоопасной концентрации ее в корпусах оборудования и воздуховодах.

В электрической схеме оборудования, имеющего автономную систему вы-

тяжной вентиляции (аспирацию), проектируют автоматическое опережение

пуска этой системы на 2…5с относительно пуска рабочих органов оборудова-

ния и автоматическое отключение ее после остановки рабочих органов через

25…30с.

Все тепловыделяющие поверхности оборудования и ограждений теплоизо-

лируют так, чтобы температура наружной поверхности изоляции не превышала

+45

С, а во взрывоопасных помещениях +35

С. Материал изоляции должен

быть гладким, прочным, устойчивым к воздействию влаги и огнестойким. В

табл. 1.1. представлены технические характеристики наиболее огнестойких те-

плоизоляционных материалов.

Таблица 1.1.

Материал изоляционного

слоя

Максимальная темпе-

ратура плавления,

Коэффициент теплопро-

водности λ

, Вт/(м ⋅

С)

Асбозурит мастичный М600

Маты минеральные

Пеношамотные изделия

Совелит мастичный

Ньювель мастичная

900

600

1350

500

350

0,160

0,045

0,280

0,099

0,077

В труднодоступных местах машины предусматривают централизованную

смазку или пары трения, работающие без смазки либо требующие одноразовой

заправки смазочным материалом во время профилактического ремонта. Резер-

вуары гидравлических и смазочных систем должны иметь высоту дна от уровня

пола не менее 100мм для удобства спуска масла в подставные емкости. В осно-

ваниях станин, используемых в качестве резервуаров для масла, предусматри-

вают отверстия для откачивания масла.

Конструкция технологического и вспомогательного оборудования должна

обеспечивать исключение или снижение до нормированных значений уровней

шума, ультразвука, вибрации, а также вредных излучений.

Надежность работы оборудования во многом обеспечивается наличием

контрольно-измерительных приборов, устройств автоматического управления и

регулирования, а также звуковой и световой сигнализации.

При дистанционном управлении производством приборы и средства

сигнализации выносят на пульт управления. При наличии нескольких пультов

управления в линиях они оснащаются блокировками, исключающими одновре-

менное включение или выключение оборудования с различных пультов.

При любом способе управления на каждом рабочем месте у машин, линий

и комплектов предусматривают кнопку «Стоп» с выпуклой поверхностью для

немедленной остановки всех движущихся частей оборудования. При автомати-

ческом управлении для аварийного отключения должно быть предусмотрено

устройство, предотвращающее повторное включение приводов при отпускании

кнопки.

В каждой отдельной машине или линии устанавливают вводный выключа-

тель ручного действия на панели управления или на лицевой стенке шкафа на

высоте не менее 0,6м и не более 1,7м от уровня пола или рабочей площадки.

Вводный выключатель предназначен для подключения электрооборудования к

питающей сети и имеет два фиксированных положения: «Включено» и «вы-

ключено».

Системы ручного и автоматического аварийного отключения не должны

отключать устройства, перерыв действия которых может привести к травма-

тизму (стопорные и зажимные устройства, тормоза, электромагниты и т.п.).

Для предупреждения аварий или поломок вследствие перегрузок, оборудо-

вание обеспечивают автоматически действующими средствами защиты – огра-

ничителями хода, фрикционными муфтами, срезающимися шпонками и др.

Конструкция приемных устройств, расположенных над внутренними рабо-

чими органами машин (воронки, бункеры и др.), должна предусматривать вы-

соту бортов, исключающую доступ рук в опасную зону, либо решетку, сблоки-

рованную с пусковым устройством (электродвигателем).

Степень защиты электроаппаратуры выбирают в зависимости от класса

взрывоопасности помещений и условий окружающей среды.

Напряжение в целях управления оборудованием, устанавливаемым в по-

мещениях особо опасных или с повышенной опасностью, принимают не более

42В. Электрооборудование оснащают токовой защитой, исключающей само-

произвольное включение привода при восстановлении внезапно исчезнувшего

напряжения.

Все металлические нетоковедущие части оборудования, которые могут

оказаться под напряжением в случае пробоя на них тока, соединяют с системой

защитного заземления или зануления.

Если конструкция оборудования или его расположение не позволяют обес-

печить необходимую освещенность естественным и общим искусственным све-

том, предусматривают в оборудовании местные светильники с индивидуаль-

ным выключателем.

В машинах, в которых возможно накопление зарядов статического элек-

тричества, предусматривают меры по предупреждению их образования, отвода

или нейтрализации.

Органы управления производственным оборудованием независимо от его

мощности, габаритных размеров и назначения должны обеспечивать надеж-

ность пуска, быстроту остановки, легкость и удобство пользования; исключать

возможность ошибочного или случайного включения как оборудования в це-

лом, так и отдельных рабочих органов его, а также одновременного включения

нескольких механизмов, что может привести к их поломке.

Все машины, подверженные во время работы сотрясениям и вибрациям,

устанавливают на фундаменты. Фундамент, жестко связанный с машиной, при-

дает ей дополнительные жесткость и устойчивость.

Конструктивно оборудование должно быть пожаро- и взрывобезопасным.

Травмоопасность технологического оборудования оценивают по показате-

лю технической безопасности (К

т. б

), который определяют по формуле:

,%,

)(100

цт

опцт

бт

−

где

т.ц.

– число операций технологического цикла;

оп

– число потенциально опасных операций.

Чем меньше опасных операций в технологическом цикле, тем больше по-

казатель К

т. б

. Если все операции безопасны, то показатель технической безо-

пасности составит 100%.

1.2. Эргономические требования к конструктивным элементам техно-

логического оборудования

Эргономика как научное направление в области охраны труда возникло на

стыке технических и медико-биологических наук. Целью ее разработок являет-

ся создание рекомендаций для проектирования машин, органов управления,

пультов и рабочих мест с учетом гигиенических, антропометрических, психо-

физиологических и психологических показателей человека, способствующих

оптимизации его взаимодействия с машиной и производственной средой в тру-

довом процессе.

Гигиенические показатели устанавливают требования, исключающие при

эксплуатации оборудования возможность возникновения неблагоприятных ус-

ловий труда. К ним относят: недостаточную освещенность, сверхнормативные

показатели микроклимата и чистоты воздуха рабочей зоны; наличие магнитно-

го и электрического полей, их напряженность; значительный уровень звукового

давления и вибрации.

Антропометрические показатели определяют требования к машинам и

элементам их конструкций, обеспечивающие рациональную рабочую позу и

правильную осанку человеческого тела. Если размещение органов управления

не соответствует физическим возможностям оператора, то выполняемая работа

становится тяжелой и утомительной.

Психофизиологические показатели содержат требования к производст-

венным процессам, включающие силовые. Скоростные, энергетические, зри-

тельные, слуховые и осязательные возможности человека.

Психологические показатели устанавливают требования к машинам и

элементам , которые влияют на легкость и быстроту навыков человека, объем и

скорость восприятия и переработки информации. Например, перемещения ор-

ганов управления должны быть логичными и простыми, с достаточным сопро-

тивлением. Командам «Пуск», «Включить», «Увеличить» соответствует пере-

мещение рычага «от себя» или вращение маховика по часовой стрелке; при ко-

мандах «Выключить», «Остановить», «Уменьшить» рычаг перемещают «на се-

бя», маховик вращают против часовой стрелки.

Соблюдение требований инженерной психологии при размещении прибо-

ров и органов управления оборудования снижает утомляемость оператора, по-

вышает скорость и точность его работы.

Основные принципы размещения информационных устройств и органов

управления на рабочем месте можно сгруппировать по четырем позициям.

1. Очередность использования: приборы и органы управления следует рас-

полагать в той последовательности, в которой они обычно используются.

2. Частота использования: приборы и органы управления должны быть рас-

положены с учетом частоты пользования ими.

3. Функциональность: приборы и органы управления, выполняющие одина-

ковые функции, следует располагать близко друг к другу (например, ампер-

метры, вольтметры, манометры и др.)

4. Значимость: наиболее важные приборы и органы управления должны быть

расположены в местах, удобных для наблюдения и обслуживания.

Применение этих принципов требует индивидуального решения в каждом

случае, однако в первую очередь должны быть соблюдены принципы 1 и 2.

Кроме того, при группировке приборов следует учитывать, что в одной группе

не рекомендуется иметь более 5…6 горизонтальных и 5…6 вертикальных ря-

дов. При числе приборов на панели более 20 их следует разбивать на несколько

визуально различимых групп. При определении размеров приборной панели

пульта и размещении на ней органов управления следует учитывать также па-

раметры рабочих зон.

Органы, которыми можно управлять вручную, используют в том случае,

если требуются высокая точность и скорость управления. Органы, управляемые

с помощью ног, применяют для быстрого маневрирования при больших усили-

ях, а также, если руки при этом заняты выполнением другой работы. Для воз-

действия на органы управления с большими усилиями используют рычаги и

поворотные рукоятки, при небольших усилиях – кнопки, клавиши, тумблеры.

Органы управления должны быть выполнены или сблокированы так, чтобы

исключалась неправильная последовательность операций.

Типы органов управления и их характеристики даны в табл. 1.2.

Таблица 1.2.

Органы управления

Характеристики органов управления

Кнопки пуска и ос-

танова

Диаметр или ширина кнопок 12,5…18мм, расстояние ме-

жду соседними кнопками не менее 5мм, между группами

кнопок 20см. Глубина утапливания кнопок: 3…5мм для

часто используемых.

Рукоятки и ручки

вращения

Величина рукояток зависит от прилагаемого усилия. Ре-

комендуется диаметр рукоятки 12…140мм, а захватывае-

мых тремя пальцами – 10…16мм. Угол поворота за один

захват составляет 100…120

Маховики Диаметр маховика, вращаемого одной рукой, не должен

превышать 190мм. При вращении маховиков с помощью

ручек диаметр последних должен быть 20…40мм.

Педали

Размеры педали должны быть не менее 80×120мм. Педаль

должна быть ровной и рифленой. Ход педали необходимо

ограничивать в пределах 30…60мм. У педали должно

быть ограждение от случайного нажатия.

1.3. Размещение оборудования и оградительные средства защиты

Расположение и расстановку оборудования в производственных помеще-

ниях осуществляют в соответствии с отраслевыми нормами технологического

проектирования. При этом предусматривают соблюдение следующих условий:

последовательность расстановки оборудования по технологической схеме;

обеспечение удобства обслуживания и ремонта, естественного максимального

освещения и поступления свежего воздуха; безопасность обслуживающего пер-

сонала.

При компоновке технологического и вспомогательного оборудования пре-

дусматривают рабочие и магистральные проходы шириной не менее 1,0м; а ра-

бочую зону по фронту обслуживания оборудования - шириной не менее 2,0м,

проходы между оборудованием - не менее 1,0м.

Минимальную высоту основных проходов от пола до низа выступающих

конструкций оборудования принимают не менее 2,2м, а остальных проходов –

не менее 2,0м.

Для уменьшения уровня производственного шума, непосредственно изда-

ваемого оборудованием и отраженного, расстояние от стен и опорных колонн

должно быть не менее 1,2м. Кроме того, оборудование, создающее шум и виб-

рацию, следует устанавливать на плиты массой в 1,5…2,0 раза больше массы

оборудования, изолированно от строительных конструкций.

При эксплуатации конвейеров предусматривают мостики для перехода лю-

дей, расстояние между соседними мостиками должно быть 30…50м.

При использовании в производственных помещениях грузовых тележек

ширина прохода между оборудованием предусматривается больше тележки на

1,0м.

При укладке на складе мешков с мукой рядами высота штабеля не должна

превышать 2,0м, а расстояние штабеля от стены должно быть не менее 0,5м.

Ширина проходов между штабелями должна соответствовать размеру не

менее 1,2м, ширина проездов при перевозке мешков с мукой на тележке вруч-

ную – 2,5м.

Опасные зоны возникают в области действия рабочих органов технологи-

ческого оборудования, у ременных, зубчатых и цепных передач, при эксплуа-

тации подъемно-транспортных машин. Особая опасность создается в случаях,

когда возможен захват одежды или волос работающих движущимися частями

оборудования.

Наличие опасной зоны может быть обусловлено опасностью поражения

электрическим током, воздействием тепловых, электромагнитных излучений,

шума, вибрации, ультразвука, вредных паров, газов и пыли.

При проектировании и эксплуатации технологического оборудования пре-

дусматривают применение устройств, либо исключающих возможность контак-

та с опасной зоной, либо снижающих опасность травматизма.

Для защиты от действия опасных факторов применяют коллективные и ин-

дивидуальные средства защиты.

Средства коллективной защиты в зависимости от назначения подразделяют

на следующие классы:

- нормализация воздушной среды производственных помещений и рабочих

мест;

- нормализация освещения производственных помещений и рабочих мест;

- средства защиты от ионизирующих, инфракрасных, ультрафиолетовых,

электромагнитных излучений;

- средства защиты от шума, вибрации, ультразвука, поражения электрическим

током, электростатических зарядов, повышенных и пониженных температур

поверхностей оборудования, материалов, готовой продукции, повышенных и

пониженных температур воздуха рабочей зоны, воздействия механических,

химических и биологических факторов.

Все применяющиеся на предприятиях средства коллективной защиты по

принципу действия можно разделить на:

- оградительные;

- предохранительные;

- блокирующие;

- сигнализирующие;

- системы дистанционного управления машинами;

- специальные.

Оградительные средства защиты применяют для изоляции систем привода

и опасных рабочих зон машины.

Съемные ограждения блокируют с рабочими органами механизма или ма-

шины, обеспечивая невозможность эксплуатации оборудования при открытых

ограждениях, тем самым предотвращая несчастные случаи, если оператор по-

пытается снять ограждение, не остановив предварительно работу оборудова-

ния.

Блокировки, устанавливаемые на технологическом оборудовании, могут

быть механические, электромеханические и фотоэлектрические.

Механическая блокировка предусматривает собой систему, обеспечиваю-

щую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством.

На рис. 1.1. показана схема электромеханической блокировки съемного ог-

раждения, применяемой для предотвращения пуска механизма привода маши-

ны при снятом ограждении.